發(fā)布時間：2020-10-30 09:23

　　 【目的】土壤鹽分是干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤所面臨的重要問題。鹽堿會導(dǎo)致微生物群落發(fā)生顯著改變。氨氧化細(xì)菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)在硝化過程中起著重要作用,硝化作用是氮素轉(zhuǎn)化過程的中心環(huán)節(jié),微生物的改變勢必會影響土壤氮素轉(zhuǎn)化。研究不同鹽堿類型和鹽堿度下對土壤氮素轉(zhuǎn)化和土壤微生物群落的影響,探討不同鹽堿類型下氨氧化微生物群落變化,揭示氨氧化微生物與鹽堿脅迫的內(nèi)在聯(lián)系,為干旱區(qū)氮肥合理施用提供科學(xué)依據(jù)。【方法】本研究分為盆栽試驗和室內(nèi)培養(yǎng)兩部分。盆栽試驗于2016年進(jìn)行,采用兩因素試驗設(shè)計,依據(jù)全國第二次土壤普查規(guī)定的鹽漬土鹽堿類型劃分以及分級標(biāo)準(zhǔn),通過添加NaCl、Na_2SO_4和NaHCO_3設(shè)置氯化物、硫酸鹽和堿脅迫三種鹽堿類型,鹽堿度設(shè)3個水平,非鹽(堿)脅迫(對照)、輕度鹽(堿)脅迫和中度鹽(堿)脅迫。盆栽試驗主要研究鹽堿脅迫對土壤細(xì)菌和真菌群落多樣性的影響。室內(nèi)培養(yǎng)試驗于2017年進(jìn)行,采用兩因素試驗設(shè)計,鹽堿脅迫類型與盆栽試驗相同,鹽堿度有3個水平:非鹽(堿)脅迫、中度鹽(堿)脅迫和重度鹽(堿)脅迫。室內(nèi)培養(yǎng)試驗主要探討不同鹽堿類型脅迫對氮素轉(zhuǎn)化及氨氧化微生物的影響�！局饕�結(jié)果】(1)中度NaCl脅迫顯著增加土壤無機(jī)氮含量,促進(jìn)土壤的礦化作用,而中度Na_2SO_4和NaHCO_3脅迫對無機(jī)氮含量影響不顯著。中度NaCl脅迫顯著降低氮素硝化量,抑制作用顯著高于中度Na_2SO_4脅迫和中度NaHCO_3堿脅迫。(2)Na_2SO_4和NaHCO_3脅迫顯著降低土壤細(xì)菌群落Chao1和Ace豐富度指數(shù)。鹽堿脅迫土壤細(xì)菌的擬桿菌門、浮霉菌門以及古菌的奇古菌門增加;而放線菌門、硝化螺旋菌門減少。NaCl中度鹽化土壤細(xì)菌群落差異物種為δ變形菌綱;Na_2SO_4輕度鹽化處理為酸桿菌目和γ-變形菌綱的不動桿菌屬,中度鹽化處理為未分類的放線菌綱;NaHCO_3輕度堿化為γ-變形菌綱的銅綠假單胞菌(不動桿菌屬),中度堿化為酸桿菌門和α-變形菌綱的鞘脂單胞菌目。(3)NaCl和Na_2SO_4脅迫處理土壤真菌群落具有較高相似性(97%),與NaHCO_3脅迫群落相似性差異明顯。輕度NaCl和Na_2SO_4脅迫顯著增加土壤真菌群落豐富度,輕度NaHCO_3脅迫顯著降低土壤真菌群落Chao1和Ace豐富度指數(shù),中度NaHCO_3脅迫使其顯著增加。鹽堿脅迫顯著增加子囊菌門相對豐度,鹽脅迫的影響要高于堿脅迫。(4)NaCl脅迫顯著增加AOA豐度,Na_2SO_4和NaHCO_3脅迫顯著降低AOA豐度。NaCl、Na_2SO_4重度鹽脅迫和NaHCO_3堿脅迫顯著降低AOB豐度,且重度脅迫條件下,鹽脅迫對AOB的影響要高于堿脅迫。(5)NaCl和Na_2SO_4重度鹽脅迫顯著降低土壤AOB群落α-多樣性指數(shù)。NaHCO_3中度堿脅迫顯著增加Chao1和Ace指數(shù)。RDA分析結(jié)果顯示影響氨氧化古菌的主要環(huán)境因子是pH、電導(dǎo)率和有機(jī)質(zhì),而影響氨氧化細(xì)菌群落的主要環(huán)境因子是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、電導(dǎo)率和pH�！窘Y(jié)論】鹽堿脅迫(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3)顯著增加土壤無機(jī)氮含量,顯著促進(jìn)氮素礦化作用,主要通過顯著增加某些分解有機(jī)物的菌群例如變形菌綱、未分類的放線菌門來促進(jìn)。鹽堿脅迫抑制硝化作用,主要通過改變AOB豐度和群落結(jié)構(gòu)抑制硝化作用。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S154.3
【部分圖文】：

尿素施用量明顯高于硫酸銨土壤硝化速率（林興軍等, 2015）。通過培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，不同耕作方式培養(yǎng)前三周氮素礦化量隨培養(yǎng)時間的增加而增加，逐漸變平（余濼等, 2010）。長期施肥會刺激中性和堿性土壤中氨氧化細(xì)菌的活動和數(shù)量，并提高硝化速率（王敬等, 2016）。目前學(xué)者對土壤氮素礦化和硝化速率方面進(jìn)行了大量研究，但不同鹽堿類型對土壤氮素礦化和硝化作用的影響研究較少。本研究針對干旱半干旱區(qū)鹽堿土的主要類型，研究不同鹽堿對土壤氮素礦化和硝化速率的影響，以闡明不同鹽堿脅迫對土壤氮素礦化和硝化作用的影響，為干旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。3.1 土壤無機(jī)氮在培養(yǎng)的 4 周時間內(nèi)，NaCl 脅迫條件下，土壤無機(jī)氮含量變化范圍為 50-150 mg·kg-1（圖 3-1）。C2 處理土壤無機(jī)氮含量最高，培養(yǎng)結(jié)束時（第 28 天），C2 無機(jī)氮量較C1 和 CK 顯著增加 36.61%和 9.87%。Na2SO4脅迫條件下無機(jī)氮含量及變化趨勢與 NaCl脅迫近似。培養(yǎng)結(jié)束時，土壤無機(jī)氮量表現(xiàn)為 S2 顯著高于 S1 和 CK，但 S1 與 CK 間無顯著差異。NaHCO3堿脅迫氮素?zé)o機(jī)氮含量范圍在 50-120 mg·kg-1之間，培養(yǎng)一周后不同堿度下無機(jī)氮含量無顯著變化。培養(yǎng)第 28 天，A2 無機(jī)氮量顯著高于 A1 和 CK。

不同鹽堿脅迫對土壤氮素轉(zhuǎn)化和氨氧化微生物的影響3.2 土壤礦化作用特征3.2.1 土壤氮素礦化量隨著培養(yǎng)時間的增長，NaCl、Na2SO4和 NaHCO3堿脅迫處理土壤氮素礦化量呈上升趨勢（圖 3-2）。培養(yǎng)后 28 天 C1、C2 處理氮素礦化量較 CK 顯著增加。Na2SO4脅迫條件下，培養(yǎng)后 28 天 S1、S2 處理氮素礦化量與 CK 無顯著差異。NaHCO3堿脅迫培養(yǎng)后 28 天 A1、A2 氮素礦化量較 CK 顯著增加。

升趨勢（圖 3-2）。培養(yǎng)后 28 天 C1、C2 處理氮素礦化量較 CK 顯著增加。Na2SO4脅迫條件下，培養(yǎng)后 28 天 S1、S2 處理氮素礦化量與 CK 無顯著差異。NaHCO3堿脅迫培養(yǎng)后 28 天 A1、A2 氮素礦化量較 CK 顯著增加。圖 3-2 鹽堿脅迫土壤氮素累積礦化量Fig.3-2 Soil nitrogen mineralization under saline-alkali stress3.2.2 土壤氮素礦化率不同鹽堿脅迫對土壤氮素礦化率影響如圖 3-3 所示。NaCl 脅迫條件氮素礦化率的變化表現(xiàn)為隨培養(yǎng)時間增加而增加，而 Na2SO4脅迫和 NaHCO3堿脅迫條件下氮素礦化率在培養(yǎng)后 14d 比較高。
【參考文獻(xiàn)】

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1 李小剛;李鳳民;;旱作地膜覆蓋農(nóng)田土壤有機(jī)碳平衡及氮循環(huán)特征[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年23期

2 林興軍;陳鵬;孫燕;黃麗芳;董云萍;;不同氮肥對咖啡園磚紅壤硝化作用的影響[J];熱帶作物學(xué)報;2015年11期

3 鄭智;劉琛;傅慶林;郭彬;林義成;丁能飛;;鹽分和水分對濱海鹽土微生物組成及多樣性的影響[J];浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報;2015年02期

4 李娟;韓霽昌;張揚(yáng);程科;;高光譜遙感技術(shù)在作物營養(yǎng)監(jiān)測中的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2014年24期

5 張苗苗;王伯仁;李冬初;賀紀(jì)正;張麗梅;;長期施加氮肥及氧化鈣調(diào)節(jié)對酸性土壤硝化作用及氨氧化微生物的影響[J];生態(tài)學(xué)報;2015年19期

6 吳鳳芝;李敏;曹鵬;馬亞飛;王麗麗;;小麥根系分泌物對黃瓜生長及土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2014年10期

7 趙彤;蔣躍利;閆浩;黃懿梅;;土壤氨化過程中微生物作用研究進(jìn)展[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報;2014年02期

8 賀紀(jì)正;張麗梅;;土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過程及機(jī)制[J];微生物學(xué)通報;2013年01期

9 谷洪彪;姜紀(jì)沂;;土壤鹽堿化的災(zāi)害學(xué)定義及其風(fēng)險評價體系[J];災(zāi)害學(xué);2013年01期

10 李建國;濮勵杰;朱明;張潤森;;土壤鹽漬化研究現(xiàn)狀及未來研究熱點[J];地理學(xué)報;2012年09期

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1 陸詩敏;淡水養(yǎng)殖池塘環(huán)境中氨氧化微生物的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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1 馬麗娟;咸水滴灌對棉田土壤硝化關(guān)鍵微生物的影響[D];石河子大學(xué);2015年

2 山楠;京郊小麥—玉米輪作體系氮素利用與損失研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 王萃;密云水庫庫濱區(qū)土壤和底泥中氨氧化微生物的群落特征及與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系[D];首都師范大學(xué);2014年

4 鄭瑩瑩;干濕交替對土壤氮素轉(zhuǎn)化及生物學(xué)特性的影響[D];東華大學(xué);2013年

5 周凱;陸地棉耐鹽相關(guān)基因（GhPTAC、GhGnT）克隆及其表達(dá)分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2011年

本文編號：2862278